南天山北缘麻粒岩残迹与辉石相韧性变形研究

对新疆北部南天山北缘蛇绿混杂岩带中麻粒岩的岩石学、矿物学、岩石化学、矿物化学、稀土元素地球化学特征及辉石相韧性变形构造的研究表明,榆树沟麻粒岩的共生矿物组合为透辉石-次透辉石-紫苏辉石-石榴石-斜长石,属基性岩类暗色麻粒岩,以低硅高钙为特征,稀土总量低,轻稀土与铕弱亏损,反映高温高压熔融环境和岩浆分异差的特点。麻粒岩及超镁铁岩中的辉石经历了强烈的韧性剪切变形作用,不对称辉石残斑系、动态重结晶辉石亚颗粒集合体、辉石变形双晶纹、鱼尾构造、核幔构造等显微韧变构造广泛发育。宏观和微观运动学分析揭示了一期从南向北的推覆构造。麻粒岩的形成与早古生代大陆地壳拉伸作用有关,辉石相韧性变形则与早古生代末南天山边缘海的挤压关闭和推覆逆冲有关。

对《南天山北缘麻粒岩残迹与辉石相韧性变形研究》一文质疑

１“榆树沟岩体”的研究简史新疆地质矿产局第二区调队１９７６年出版的１／２０万Ｋ－４５－ⅩⅥ（包尔图）幅地质图将该岩体划为晚古生代早期蛇纹石化橄榄岩和辉石闪长岩两部分。吴文奎等（１９９２）将该岩体厘定为榆树沟层状杂岩体，认为它由库米什地区层状堆积岩的主...

汉诺坝榴辉岩相石榴辉石岩——岩浆底侵作用新证据

汉诺坝榴辉岩相石榴辉石岩捕虏体的产状、层状堆晶构造和粒状变晶结构 ,以及具有幔源成因的矿物学、REE地球化学特征和温压条件表明 ,其深部过程是由幔源岩浆底侵于上地幔顶部 ,形成镁铁质堆晶岩 ,再经榴辉岩相变质而成 ,它与下地壳底部的麻粒岩相镁铁质堆晶岩 ,提供了岩浆底侵作用和壳 -幔过渡带存在的新证据。

一种辉石基高熵玻璃陶瓷含铜复合材料

以白云鄂博尾矿为主要原料,采用熔融法制备辉石相高熵玻璃陶瓷含铜复合材料.采用差热分析、XRD、SEM及性能检测手段,研究了在核化温度720℃、晶化温度820℃制备的高熵玻璃陶瓷物相组成、显微结构与性能之间的关系.结果表明:金属铜均匀弥散在辉石相晶粒间,并且CuO使辉石相由微米粒状结构转化为纳米球晶结构,促进玻璃基体析晶,提高高熵玻璃陶瓷致密程度;铜颗粒掺杂优化了高熵玻璃陶瓷性能:随着氧化铜含量增加,高熵玻璃陶瓷显微硬度稳定在720±5 kg/mm^2,抗折强度达258 N/mm^2,软化温度逐渐降低.

气氛烧结工艺制备Fe/辉石基复合材料及断裂韧性研究

利用气氛烧结工艺,在烧结温度950℃、等静压压力200 MPa条件下,以白云鄂博尾矿为主要原料制备了Fe/辉石基复合材料。采用DSC、XRD、SEM、单边切口梁法等研究了Fe含量在0~40 wt%范围内变化对所研究复合材料显微结构及性能的影响。结果表明:Fe/辉石基复合材料主晶相为辉石相,第二相为金属Fe和少量SiO2。随着Fe含量的增加,金属铁第二相含量升高,密度随之上升,样品的断裂韧性先减小后增加。

SiO_2/CaO质量比对白云鄂博尾矿微晶玻璃的影响研究

以白云鄂博二次选后尾矿和粉煤灰为主要原料,采用熔融法制备得到了CaO-MgO-Al2O3-SiO2系尾矿微晶玻璃。利用XRD、DTA、SEM等测试手段研究了SiO2/CaO质量比对微晶玻璃结构及物化性能的影响。结果表明:随着SiO2/CaO质量比的增加,基础玻璃放热峰右移、放热峰面积减小;微晶玻璃主晶相由辉石相转变为磁铁矿相;析出晶粒尺寸逐渐减小、晶化程度逐渐降低;微晶玻璃相关物化特性降低。

对“榆树沟麻粒岩”问题的补充说明——答王润三等质疑

笔者的《南天山北缘麻粒岩残迹和辉石相韧性变形研究》（以下简称《研究》）一文发表以后，得到了有关同行的关注。最近，王润三等对该文中的一些问题进行了质疑（以下简称《质疑》）。阅读该文后，笔者对《研究》一文的地质材料和数据做了详查复算。结果表明，《研究》一...

高性能铁磁性微晶玻璃析晶机理及磁性研究

以白云鄂博东尾矿及粉煤灰等固体废弃物为主要原料制备得到了性能优异的微晶玻璃。利用X射线衍射仪(XRD)及高分辨率透射电镜(HRTEM)等测试手段揭示了微晶玻璃的形核及析晶过程。结果表明,热处理过程中磁铁矿晶核首先析出,主晶相辉石相可在磁铁矿晶核上生长。通过调整氧化铁含量可改变微晶玻璃的析晶、物化及磁学特性。随氧化铁含量的增加,微晶玻璃的析晶特性及物化性能均有所降低,但磁学特性有所提高。在高氧化铁含量的微晶玻璃中,磁铁矿相与辉石相可以同时存在,微晶玻璃的磁性主要来源于磁铁矿相。

低硅铁尾矿微晶泡沫玻璃的耐酸碱性研究

以商洛市大西沟低硅铁尾矿和废玻璃粉为主要原料,以Na_(2)B_(4)O_(7)·5H_(2)O作为助溶剂,CaCO_(3)和Na_(3)PO_(4)·12H_(2)O分别作为发泡剂和稳泡剂,TiO_(2)和CaF_(2)作为复合晶核剂,采用熔融-烧结工艺制备微晶泡沫玻璃。借助XRD、TG-DSC、SEM等测试手段,研究了微晶泡沫玻璃的物相、显微结构以及耐酸碱性能测试前后的失重率、力学性能。结果表明,基础玻璃配合料分别在800℃、950℃和1050℃进行发泡、核化、晶化后,制得了以标准透辉石为主晶相、易变辉石和白硅钙石为次晶相的钙铁硅型微晶泡沫玻璃。形貌分析发现,其内部分布着大量孔径不一、平均尺寸小于2.0 mm的封闭式气孔。抗腐蚀测试24 h后,试样的耐酸耐碱失重率仅为0.11%和0.17%,抗压强度仍保持在37.1 MPa和36.8 MPa,且在H_(2)SO_(4)中表现出比NaOH溶液中更优异的抗腐蚀性能。铁尾矿的大量掺入以及复合晶核剂的复配对微晶泡沫玻璃优异的耐酸碱腐蚀性起主导作用。

基础成分配比对白云鄂博尾矿微晶玻璃结构及性能的影响

以白云鄂博二次选后尾矿和粉煤灰为主要原料,采用熔融法制备得到了CaO-MgO-Al2O3-SiO2系尾矿微晶玻璃。制备流程包括熔融、退火、核化及晶化过程。其中玻璃熔融温度为1450℃,核化温度为720℃,晶化温度为850℃。利用XRD研究了基础玻璃成分配比对微晶玻璃结构的影响。结果表明基础玻璃成分配比直接决定微晶玻璃的主晶相形成。随着基础玻璃成分配比的变化,微晶玻璃可能形成辉石相、钙长石相、镁铁尖晶石相或磁铁矿相。当其他元素固定,CaO/MgO和CaO/Al2O3比值的减小会导致微晶玻璃由辉石相转变为镁铁尖晶石相和钙长石相。而当SiO2/CaO比值大于2时,主晶相则由辉石相转变为磁铁矿相。DTA测试结果表明CaO有利于析晶温度的降低,而MgO、Al2O3和SiO2相对提高了析晶温度。力学性能测试表明抗折强度、密度、耐酸碱度与微晶玻璃主晶相有直接关系。主晶相为辉石相的微晶玻璃具有更高的抗折强度、密度和耐酸性。

Fe_(2)O_(3)对铜尾矿基CaO-MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)微晶玻璃析晶行为的影响

以铜尾矿为主要原料,通过熔融法制备CaO-MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)(CMAS)微晶玻璃,并外掺Fe_(2)O_(3)晶核剂对细粒级铜尾矿基CMAS微晶玻璃析晶行为进行优化。利用DSC、XRD和SEM等手段研究了晶核剂用量对细粒级铜尾矿基CMAS微晶玻璃析晶行为和物理性能的影响,借助Ozawa-Chen法拟合计算了析晶动力学参数。结果表明,外掺Fe_(2)O_(3)晶核剂用量大于3.72%(质量分数)时,细粒级铜尾矿制备的微晶玻璃可以实现整体析晶。辉石相的析出是玻璃相中的Fe、Mg元素进入[Si(Al)O_(4)]四面体晶格配位的结果,Fe^(3+)的增加有利于辉石相的析出并降低了析晶活化能,外掺Fe_(2)O_(3)晶核剂能够较好地优化细粒级铜尾矿基微晶玻璃的析晶行为和力学性能。

低硅铁尾矿高强度微晶泡沫玻璃的研制

利用商洛市大西沟低硅铁尾矿为主要原料,以废玻璃为增硅剂,碳酸钙为发泡剂,二氧化钛和氟化钙作为复合晶核剂,采用粉末法二次烧结工艺制备微晶泡沫玻璃。借助扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及热重差热分析(TG-DSC)等测试手段,研究了铁尾矿掺入量、发泡剂种类及用量、发泡温度及时间、晶化温度及时间对微晶泡沫玻璃的抗压强度、表观密度及热导率的影响。结果表明:当铁尾矿掺入量为45%,发泡剂碳酸钙加入量为2.0%时,在900℃时发泡25 min,1150℃微晶化处理2 h后制得了孔径1.6~2.0 mm,表观密度为1.335 g·cm^-3,抗压强度19.78 MPa,热导率为0.095 W·(m·k)^-1的微晶泡沫玻璃。

一种低硅铁尾矿微晶玻璃的研制

以商洛市柞水大西沟低硅铁尾矿为主要原料,采用烧结法研制微晶玻璃。在分析低硅铁尾矿化学组成的基础上,设计微晶玻璃的主晶相及基础玻璃组成,并对制备工艺进行研究。对制得的微晶玻璃进行XRD,DSC表征分析,并对试样的抗压强度、真密度、硬度等理化性能做了测试。结果表明:以低硅铁尾矿、石英粉、生石灰、MgCO_3、硼砂为基础玻璃配方,在1400℃下熔制2h制得基础玻璃;经水淬、粉磨、压制成型,在1200℃晶化2h制得了抗压强度高达47.41MPa的微晶玻璃。XRD的测试结果表明,采用TiO_2+Zr_2O_3复合晶核剂,且质量比例为2:1时微晶玻璃晶化效果较佳,晶化后的物相为透辉石相(CaMgAl_3(SiO_3)_2),与初始主晶相设计相符。

赤泥掺入黏土制备CaO-MgO(10%)-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)体系陶瓷材料试验研究

我国年赤泥排放量高达1亿t,目前主要处理方式为填埋或者堆存,而制备陶瓷需要的黏土原料出现短缺。新型CaO-MgO(10%)-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)体系陶瓷材料力学性能优越,市场前景乐观,本文设计了不同赤泥掺量的新型陶瓷制备原料的烧制试验,对不同的烧制产品进行微观及物相组成测试,并考察了不同赤泥掺量和不同温度下所烧制产品的物理及力学性能和重金属浸出情况。黏土中掺入部分赤泥所烧制的样品主要物相为辉石相、钙长石相,其中辉石相的生成有利于提高试样的抗折强度,钙长石相的生成有利于固化钠元素,促进致密化过程。不同赤泥掺量所制备试样的性能表现相近,均在1140℃时表现出优越的力学性能,线型收缩率和容重最大,吸水率最小,抗折强度最高;30%赤泥掺量下,吸水率和抗折强度指标均超过GB/T 4100—2015标准。浸出试验表明,各试样钠元素固化率高达99.91%,7种典型重金属浸出值均低于生活饮用水标准的限值。本研究为赤泥在陶瓷行业的再利用提供新的一种途径,不仅解决自身处置处理问题,更是节约大量的陶瓷黏土资源。

地幔条件下斜方辉石高压相的弹性性质:对X不连续面成因的启示

位于深度250~350km的X不连续面具有2~8%的波阻抗跳变和较弱的深度-温度相关性,其成因尚未完全清楚.在各种可能机制中,柯石英-斯石英相变由于具有大的波阻抗跳变逐渐成为一种主流的机制.然而,单一的柯石英-斯石英相变不足以解释X不连续面深度-温度的弱相关性特征.而斜方辉石(OPX)到其高压相(HPCPX)的相变对应的波阻抗差较小,因此在近期的多个地震学研究中均将其排除在备选机制之外.但这个小的波阻抗差是基于Birch定律的一阶估计,并非来自直接的声波测量.文章用第一性原理计算获得了纯镁端元的斜方辉石高压相在高温高压下的弹性性质.结果表明,OPX-HPCPX相变会造成5.7%的P波波阻抗跳变和6.9%的S波波阻抗跳变,远大于之前的经验估计,因此OPX-HPCPX相变机制不可忽略.在热或湿的区域榴辉岩可能发生部分熔融从而产生富硅熔体,这将消耗二氧化硅并促进OPX的富集,由此提出柯石英-斯石英相变和OPX-HPCPX相变可能都是X不连续面的主要机制,前者在榴辉岩难以熔融的区域占主导地位,后者在榴辉岩发生部分熔融的区域占主导地位.该模型与地震学观测一致,表明OPX-HPCPX相变在X不连续面成因中的重要作用以及榴辉岩部分熔融的广泛发生.文章提出的X不连续面的成因机制为认识地球深部榴辉岩的熔融状态提供了一种新的可能途径.

硅线石角岩形成时变质反应的热力学计算

北京房山花岗闪长岩体周围岩石的接触热变质作用发育良好，从内向外，依次出现辉石角岩相、角闪石角岩相、绿帘石角岩相，环绕侵入体形成良好的接触变质圈。1967年，由于教学工作的需要，对岩体西南侧，东山口-关坻一带的泥质岩石的接触变质进行了矿物共生分析。其中辉石角岩相及角闪石角岩相的矿物共生组合如图1、2所示。